Конспект урока "Практическая работа по теме "Кодировка звука и изображения"

Класс 10 Дата проведения ______________

Тема урока: Практическая работа по теме «Кодирование изображения и звука»

Тип урока: комплексного применения знаний и способов деятельности.

Цели урока: организовать деятельность учащихся по комплексному применению знаний и способов деятельности (вычисления значений величин по формулам, преобразования формул,

совершенствовать вычислительные навыки;

создать условия для развития мышления, коммуникативных навыков, навыков самостоятельной работы (умение работать во времени, анализировать условие, самоконтроль),

применить дифференцированный подход в обучении,

воспитывать культуру умственного труда.

Задачи

Обучающие:

• повторить и обобщить знания учащихся о принципах кодирования изображения и звука;

• изучить основные следствия из постулатов СТО;

• дать понятие о релятивистских эффектах;

• научить учащихся применять способы кодирования изображения и звука для решения задач.

Развивающие:

• развивать у учащихся мышление (умение анализировать, сравнивать, строить аналогии, делать умозаключения);

• развивать общеучебные умения: пользоваться учебником, заполнять таблицы;

• развивать коммуникативные умения: устной монологической речи (при индивидуальном ответе) и диалога/полилога (при обсуждении в группах).

Воспитательные:

• воспитывать мировоззренческое понятие о познаваемости мира;

• воспитывать чувство само- и взаимоуважения при работе в группах;

• воспитывать в учениках средствами урока уверенность в своих силах, чувство ценности интеллектуального труда.

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, частично-поисковый.

План

1. Организационный этап.

2. Этап актуализации опорных знаний.

3. Этап комплексного применения знаний на практике.

4. Этап рефлексии

5. Этап подведения итогов урока. Выставление оценок.

6. Этап информации о домашнем задании.

Ход урока:

1. Организационный этап.

Здравствуйте. Давайте оценим наше настроение, ощущения на начало урока по шкале, которая представлена на карточках, лежащих перед Вами.

Этап актуализации опорных знаний.

Учитель задаёт вопросы, связанные со знанием основных теоретических понятий по данной теме. Ученики отвечают с места.

1. Пиксель – это:

1. количество битов, необходимое для кодирования цвета пикселя.

2. преобразование аналогового сигнала в цифровой код.

3. определяет количество отсчетов, т.е. отдельных значений сигнала, запоминаемых за 1 секунду.

4. количество битов, необходимое для кодирования цвета пикселя.

5. наименьший элемент растрового изображения, который имеет определенный цвет.

6. это количество пикселей на дюйм размера изображения.

7. число битов, используемое для хранения одного отсчёта.

1. Разрешение – это:

1. количество битов, необходимое для кодирования цвета пикселя.

2. преобразование аналогового сигнала в цифровой код.

3. определяет количество отсчетов, т.е. отдельных значений сигнала, запоминаемых за 1 секунду.

4. количество битов, необходимое для кодирования цвета пикселя.

5. наименьший элемент растрового изображения, который имеет определенный цвет.

6. это количество пикселей на дюйм размера изображения.

7. число битов, используемое для хранения одного отсчёт

1. Глубина цвета – это:

1. количество битов, необходимое для кодирования цвета пикселя.

2. преобразование аналогового сигнала в цифровой код.

3. определяет количество отсчетов, т.е. отдельных значений сигнала, запоминаемых за 1 секунду.

4. количество битов, необходимое для кодирования цвета пикселя.

5. наименьший элемент растрового изображения, который имеет определенный цвет.

6. это количество пикселей на дюйм размера изображения.

7. число битов, используемое для хранения одного отсчёта.

1. Дискретизация – это:

1. количество битов, необходимое для кодирования цвета пикселя.

2. преобразование аналогового сигнала в цифровой код.

3. определяет количество отсчетов, т.е. отдельных значений сигнала, запоминаемых за 1 секунду.

4. количество битов, необходимое для кодирования цвета пикселя.

5. наименьший элемент растрового изображения, который имеет определенный цвет.

6. это количество пикселей на дюйм размера изображения.

7. число битов, используемое для хранения одного отсчёта

1. Частота дискретизации – это:

1. количество битов, необходимое для кодирования цвета пикселя.

2. преобразование аналогового сигнала в цифровой код.

3. определяет количество отсчетов, т.е. отдельных значений сигнала, запоминаемых за 1 секунду.

4. количество битов, необходимое для кодирования цвета пикселя.

5. наименьший элемент растрового изображения, который имеет определенный цвет.

6. это количество пикселей на дюйм размера изображения.

7. число битов, используемое для хранения одного отсчёта.

1. Разрядность кодирования (глубина, разрешение) – это:

1. количество битов, необходимое для кодирования цвета пикселя.

2. преобразование аналогового сигнала в цифровой код.

3. определяет количество отсчетов, т.е. отдельных значений сигнала, запоминаемых за 1 секунду.

4. количество битов, необходимое для кодирования цвета пикселя.

5. наименьший элемент растрового изображения, который имеет определенный цвет.

6. это количество пикселей на дюйм размера изображения.

7. число битов, используемое для хранения одного отсчёта

3. Этап комплексного применения знаний на практике.

1) Фронтальное решение задач.

Класс делится на две группы, каждая из которых получает своё задание. Обучающиеся в группах проводят исследование проблем, представленных в задачах. В итоге они должны представить решение данных задач.

Группа 1 «Кодирование изображения»

I. Задача на нахождения количества цветов в используемой палитре

Формула для нахождения количества цветов в используемой палитре:

N= ; i = log₂N

• N — количество цветов;

• i — глубина цвета.

Задача.

Рисунок размером 128 на 256 пикселей занимает в памяти 24 Кбайт (без учёта сжатия). Найдите максимально возможное количество цветов в палитре изображения.

; ; ; бит; цвета

II Задача на нахождение объёма памяти для хранения растрового изображения.

формулу объема памяти для хранения растрового изображения:

I = M * L * i

• I — объем памяти, требуемый для хранения изображения;

• M — ширина изображения в пикселях; N — высота изображения в пикселях;

• i — глубина кодирования цвета или разрешение.

Задача

Какой минимальный объем памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно было сохранить любое растровое изображение размером 160 х 160 пикселей при условии, что в изображении могут использоваться 256 различных цветов?

; ; ; ; бит;

Группа 2 «Кодирование звука»

I. Задача на нахождение объёма звукового файла

I = β * ƒ * t * S

• I — объем звукового файла; β — глубина кодирования;

• ƒ — частота дискретизации; t — время; S — количество каналов.

S для моно = 1, для стерео = 2, для квадро = 4

Задача 1

Определить размер (в байтах) цифрового аудиофайла (моно), время звучания которого составляет 10 секунд при частоте дискретизации 25 кГц и разрешении 16 бит.

; = 500000 байт

II. Задача на определение скорости передачи звукового файла (пропускная способность)

Скорость передачи данных определяется по формуле:

V = I/t

Задача 2

Производится четырёхканальная (квадро) звукозапись с частотой дискретизации 32 кГц и 32-битным разрешением. Запись длится 2 минуты, её результаты записываются в файл. Найти скорость передачи файла, если передача длилась 10 секунд.

;

= 49152000 бит/с

Практическая работа (Решение задач по вариантам)

Учащиеся каждый в своей тетради самостоятельно и индивидуально решают, предложенные задачи.

Вариант 1

Задача 1. Определить объем памяти для хранения цифрового аудиофайла, время звучания которого составляет две минуты при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрешении 16 бит. (3 балла)

Задача 2.

Дисплей работает с 256-цветной палитрой в режиме 640х400 пикселей. Для кодирования изображения требуется 1250 Кбайт. Сколько страниц видеопамяти оно занимает? (4 балла)

; ; ; ; бит

; страниц

Вариант 2

Задача 1

Объем свободной памяти на диске — 5,25 Мб, разрядность звуковой платы — 16. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 22,05 кГц? (4 балла)

; ;

Задача 2

 Для хранения растрового изображения размером 64х64 пикселя отвели 512 байтов памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения? (4 балла)

; ; ; ;

4. Этап рефлексии

Что нового узнал? Чему научился? Что удалось достичь? Что не получалось?

5. Этап подведения итогов урока. Выставление оценок.

6. Домашнее задание.